Sähkön käyttö työkoneissa on jatkuvasti yhä enemmän tapetilla. Aihe puhuttaa. Päästöttömien työmaiden pilottihankkeita on jo käynnistetty Suomessa, ja sähkö on pääroolissa, kun erilaisissa työkaluissa ja koneissa pyritään mahdollisimman ”vihreään” käyttökokemukseen. Green deal -sopimus lanseerattiin työkonealalle vuosi sitten ja sekin pyrkii tukemaan Suomen vuoteen 2035 sijoittuvaa hiilineutraalisuustavoitetta.
EU-maat ovat sitoutuneet saamaan unionin hiilineutraaliksi vuoteen 2050 mennessä. Suomi on pannut hiilineutraalisuustavoitteen koko EU:ta tiukemmaksi. Meillä halutaan olla kiertotalouden kärkimaa vuonna 2025 ja hiilineutraaliksi pyritään vuoteen 2035 mennessä. Moni kaupunki on pannut tästäkin vielä paremmaksi. Lahti ja Joensuu kärjessä. Niiden tavoite on vuodessa 2025.Tavoitteet ovat kovat.
Työkoneillakin on tässä päästöjen leikkaamisasiassa oma osansa, vaikka niiden osuus ei maailmanlaajuisestikaan kovin suuri kaikista hiilidioksidipäästöistä olekaan.
Teknisen Kaupan Liiton jäsenyrityksille tehtiin kysely vähäpäästöisistä työkoneista. Siinä kartoitettiin muun muassa sitä, minkälaisia vähäpäästöisiä työkoneita on jo saatavilla ja onko sähkö- ja akkukäytölle olemassa vaihtoehtoja.
Kyselyn perusteella moni muukin asia vaikuttaa siihen, kuinka paljon työmaalta aiheutuu päästöjä. Liikennejärjestelyt, pölyn vähentäminen, koneiden monikäyttöisyys ja kuljettajan koulutus ovat tällaisia ”puhtaampaan” työmaahan tähtääviä asioita.
Kun sähkön käyttöä nyt siis pyritään lisäämään työmailla, on latausinfralla suuri merkitys. Sen puuttuminen vie toimintaedellytykset. Työmailla infraa vasta rakennetaan. Eli on huomioitava sähkön tarve ennen rakentamista, rakentamisen aikana ja rakentamisen jälkeen, puretaanko pois? Riittävän sähkön syötön varmistaminen onkin ensimmäinen asia päästötöntä työmaata aloitettaessa.
Akkujen käyttö erilaisten koneiden ja työkalujen voimanlähteinä lisääntyy koko ajan.
Akkuja akkuja
Akkuja on työkoneissa kahdenlaisia. Litiumioniakut ovat lyijyakkuja tehokkaampia ja nopeammin ladattavia. Niitä rasittaa kuitenkin korkea hankintahinta. Akkutyypin valintaan vaikuttavatkin koneen käyttöaste vuorokaudessa ja mahdollinen satunnainen käyttö, latausmahdollisuudet sekä hankintahinta.
Akuilla varustettujen, sähkökäyttöisten minikaivukoneiden ja pyöräkuormaajien prototyyppejä on nähty alan näyttelyissä jo vuosikausia. Joidenkin kehitystyö on sittemmin loppunut syystä tai toisesta alkuinnostuksen jälkeen. Vain harvat valmistajat ovat tähän mennessä saaneet tuotteitaan sarjavalmistukseen saakka.
Nyt markkinoilla on jo järeämpiäkin akkukäyttöisiä maarakennuskoneita ja useita kehitysprojekteja on menossa. Lähes kaikki suuret valmistajat maailmalla tutkivat tällä hetkellä mahdollisuuksia tehdä yhä ympäristöystävällisempiä konemalleja.
Akut tuottavat työnaikaisessa käytössä melko vähän päästöjä. Päästöjen suhteen aivan eri asia on tietenkin akkujen valmistus ja pakollinen kierrätys, jotka molemmat tasapainottavat käyttöiän aikana saavutettua etua. Koneen tai laitteen hiilijalanjälkeä laskettaessa pitäisikin ottaa huomioon sen koko elinkaari komponenttien valmistuksesta kierrätykseen, eikä vain tuijottaa työnaikaisia ympäristöpäästöjä.
Huikean kehityskaaren pakokaasujen päästöjen vähennyksissä 20 viimeisen vuoden aikana nähnyt dieselmoottori tulee kaikesta paineesta huolimatta pitämään pintansa vielä pitkään, sillä varsinkin järeissä työkoneissa ei sille vielä korvaavaa vaihtoehtoa ole.
Pienemmän pään työkoneita on jo järkevää varustaa akuilla ja niiden teho riittää tietynlaisiin töihin ja työmaihin.
Tosin akkuteknologian kallis hinta nostaa koneiden hinnan erittäin paljon dieselversioita korkeammalle, mikä on omiaan estämään laajaa käyttöä.
Paitsi hiljaisuutta ja ”vihreyttä” edellyttävissä työkohteissa, myös sisätiloissa työskentelyyn pakokaasuton akkukone on omiaan. Pakokaasujen hengittäminen suljetussa tilassa ei ole kovinkaan terveellistä ja työvuoron aikana saatetaan tarvita tästä syystä kuljettajan vaihtokin. Akkukoneella tuo ongelma jää taakse.
Yksi merkittävä asia on myös työmaatankkauksen ja polttoaineen rahtaamisen poisjäänti. Näin ei ole myöskään minkäänlaista vaaraa, että polttoainetta läikytetään lattioille tai nurmikentille. Tankkaus jää historiaan, sillä käyttövoima tulee pistorasiasta.
Kaiken hypetyksen keskellä on syytä kuitenkin muistaa, että meillä työkoneiden arvioidaan aiheuttavan vain noin kahdeksan prosenttia koko liikenteen ja rakentamisen sektorin päästöistä. Jos kaikkia edellä mainittuja asioita tehostamalla tuosta kahdeksasta prosentista kyetään tiputtamaan muutama prosentti pois, ei todellakaan olla kokonaisuuden kannalta vielä kovinkaan merkittävässä tasossa. Pienillä askelilla asioita voidaan kuitenkin viedä parempaan suuntaan.
JCB koeajossa
Englantilainen JCB oli ensimmäisten joukossa tuomassa sarjavalmistukseen akkukäyttöistä minikaivukonetta. Viime vuonna esitelty JCB 19C-1E on rakenteeltaan, kuten alavaunulta telastoineen, puomeineen ja puskulevyineen aivan yhteneväinen dieselversion kanssa.
Kaivusyvyys, ulottuvuus ym. ovat nekin dieselversion kanssa samat.
Kuormantunteva, Bosch Rexrothin hydrauliikkakin on sekin tuttu jo dieselmallista.
Dieselmoottori sekä polttoainesäiliö ovat heivattu pois ja tilalle tuotu akkupaketti sekä hydrauliikkaa pyörittävä sähkömoottori (7 kW). Kolme eri kierroslukua tarjoavaa työtehoa on valittavissa eli L (1 200 r/min), G (1 600 r/min) ja H (1 800 r/min). Sanomattakin on selvää, että eniten kierroksia antava asetus syö akkujen varauksen loppuun nopeimmin.
JCB 19C-1E painaa turvakaarella ja puskulevyllä varustettuna noin 1,9 tonnia, ja täysin huoltovapaaksi mainitun akkupaketin kapasiteetiksi on tarjolla kaksi vaihtoehtoa: 15 ja 20 kilowattituntia, jolloin litiumioniakkuja on kolme tai neljä. Suomen vakioksi on valittu tuo tehokkaampi versio, joka oli siis koeajokoneessakin. Koneen käyttämä jännite on 48 volttia.
Koko päivä vai puoli päivää?
Ja sitten se kiinnostavin ja tärkeinkin asia. Mikä on JCB:n kapasiteetti, kuinka kauan akkujen varaus kestää minikaivukoneelle tyypillisissä töissä? Nyt tehtiin nurmikon pohjan tasausta, kaivettiin istutuskuoppia ja samalla tehtiin lyhyitä siirtoja. Tyypillistä viherrakentajan työsarkaa.
Ensimmäiseen kellotukseen otettiin mukaan myös tauot ja seisokit, kun edellä mainittuja askareita suoritettiin. Alkutilanteessa akut oli ladattu täyteen. Akun varaustilan voi helposti tarkistaa sivupaneelin reilunkokoisesta viisarinäytöstä.
Kellolla mitatun, taukojakin sisältäneen kuuden tunnin työskentelyn jälkeen varausmittari näytti, että neljäsosa poweria oli vielä jäljellä. Näin liikutaan jo lähellä kahdeksan tunnin mittaista kevyttä työpäivää.
Toinen mittaus tehtiin koneen omaa tuntimittaria tarkkaillen. Työ oli lähes jatkuvaa puomin liikettä ja telojen rullausta. Hieman vajaassa kolmessa tunnissa akkujen varaus oli nyt huvennut puoleen, joten samalla tahdilla työt olisivat keskeytyneet kuuden tunnin jälkeen.
Nyt kannattaa muistaa, että akkuja voi ladata esimerkiksi ruokatunnin ajan, mikä antaa hieman jatketta työpäivän pituuteen. Latausvaihtoehtoja on saatavissa kolme erilaista; 110, 230 ja pikalataus 415 volttia. Nyt käytössä oli keskimmäinen versio, joka latasi helposti yön aikana akut täyteen. Valmistajan ilmoittama latausaika sille on kahdeksan tuntia.
Pikalaturille luvataan 2–2,5 tunnin latausaika. Kun Suomeen tulevat koneet varustetaan sillä tehokkaammalla akkukapasiteetilla, poistuu pikalatauksen tarve ainakin osittain.
Jos työ on jatkuvaa maan mättämistä ja työpäivät venyvät paljon kahdeksaa tuntia pidemmäksi, niin dieselmoottoriversio on järkevämpi vaihtoehto. Harvoin tämän kokoluokan koneilla kuitenkaan tehdään keskeytymätöntä kolmivuorotyötä. Yhteenvetona voisi sanoa, että noin 20 prosenttia akkujen varauksesta haihtuu tunnissa, mikäli kauha heiluu lähes koko ajan.
Lue lisää JCB:n koeajosta Konepörssin sivuilta:
